(57)【要約】      （修正有）【課題】プラント内で作業をする作業員に対し、イベントが発生した箇所に関する情報を、作業員に直感的にわかり易く提供する。【解決手段】プラント監視情報表示システムは、イベント発生情報生成部４４と位置特定部と映像情報生成部と表示部とを有する。イベント発生情報生成部４４は、プラント内の各設備装置に関するプロセスデータ現在値のデータ状態が、予め設定されたイベント発生条件に該当するときにイベント発生情報を生成する。位置特定部は、各設備装置に付設された位置情報ラベルに基づいて当該位置情報を特定する。映像情報生成部は、特定された位置情報に対応する設備装置においてイベント発生情報が生成されたと判定したときには当該設備装置の形状情報を用いて、撮影されたプラントの映像情報内の該当する設備装置部分を強調する描画情報を重畳した映像情報を生成する。表示部は、生成された映像情報を表示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント内の各設備装置に関するプロセスデータごとに、データ状態に応じて予め設定されたイベント発生条件を格納する条件データベースと、
前記各設備装置に関するプロセスデータの現在値を取得するプロセスデータ現在値取得部と、
前記プロセスデータ現在値取得部で取得されたプロセスデータの現在値のデータ状態が、前記イベント発生条件に該当するときに、当該設備装置においてイベントが発生したことを示すイベント発生情報を生成するイベント発生情報生成部と、
前記各設備装置に対してそれぞれ付設された、前記プラント内における当該設備装置の位置情報を提示する位置情報ラベルに基づいて、当該位置情報を特定する位置特定部と、
前記各設備装置の形状情報を格納する形状データベースと、
前記プラント内を撮影するカメラ装置と、
前記位置特定部で特定された位置情報に対応する設備装置において、前記イベント発生情報生成部で生成されたイベント発生情報によりイベントが発生したと判定したときには、前記形状データベースに格納された当該設備装置の形状情報を用いて、前記カメラ装置で撮影された映像情報内の該当する設備装置部分を強調する描画情報を重畳した映像情報を生成する映像情報生成部と、
前記映像情報生成部で生成された映像情報を表示する表示部と
を有することを特徴とするプラント監視情報表示システム。
【請求項２】
前記条件データベースに設定されるイベント発生条件は、複数データ状態のａｎｄ条件またはｏｒ条件に基づいて設定されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載のプラント監視情報表示システム。
【請求項３】
プラント内の各設備装置に関するプロセスデータごとに、データ状態に応じて予め設定されたイベント発生条件を格納する条件データベースと、
前記各設備装置に関するプロセスデータの現在値を取得するプロセスデータ現在値取得部と、
前記プロセスデータ現在値取得部で取得されたプロセスデータの現在値のデータ状態が、前記イベント発生条件に該当するときに、当該設備装置においてイベントが発生したことを示すイベント発生情報を生成するイベント発生情報生成部とを有するプラント監視制御装置に接続されたプラント監視情報表示装置において、
前記各設備装置に対してそれぞれ付設された、前記プラント内における当該設備装置の位置情報を提示する位置情報ラベルに基づいて、当該位置情報を特定する位置特定部と、
前記各設備装置の形状情報を格納する形状データベースと、
前記プラント内を撮影するカメラ装置と、
前記位置特定部で特定された位置情報に対応する設備装置において、前記イベント発生情報生成部で生成されたイベント発生情報によりイベントが発生したと判定したときには、前記形状データベースに格納された当該設備装置の形状情報を用いて、前記カメラ装置で撮影された映像情報内の該当する設備装置部分を強調する描画情報を重畳した映像情報を生成する映像情報生成部と、
前記映像情報生成部で生成された映像情報を表示する表示部と
を有することを特徴とするプラント監視情報表示装置。
【請求項４】
前記映像情報生成部は、イベントが発生したと判定した設備装置に関し、イベント発生情報が取得されなくなりイベント発生状態が解消されたと判定したときには、強調する描画情報の重畳を解除して映像情報を生成するように切り替える
ことを特徴とする請求項３に記載のプラント監視情報表示装置。
【請求項５】
プラント内の各設備装置に関するプロセスデータごとに、データ状態に応じて予め設定されたイベント発生条件を格納する条件データベースと、
前記各設備装置に関するプロセスデータの現在値を取得するプロセスデータ現在値取得部と、
前記プロセスデータ現在値取得部で取得されたプロセスデータの現在値のデータ状態が、前記イベント発生条件に該当するときに、当該設備装置においてイベントが発生したことを示すイベント発生情報を生成するイベント発生情報生成部とを有するプラント監視制御装置に接続されたプラント監視情報表示装置が、
前記各設備装置に対してそれぞれ付設された、前記プラント内における当該設備装置の位置情報を提示する位置情報ラベルに基づいて、当該位置情報を特定するステップと、
前記各設備装置の形状情報を格納するステップと、
前記プラント内を撮影するステップと、
前記特定された位置情報に対応する設備装置において、前記イベント発生情報生成部で生成されたイベント発生情報によりイベントが発生したと判定したときには、格納された当該設備装置の形状情報を用いて、撮影された前記プラントの映像情報内の該当する設備装置部分を強調する描画情報を重畳した映像情報を生成するステップと、
生成された映像情報を表示するステップと
を有することを特徴とするプラント監視情報表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、プラント監視情報表示システム、およびプラント監視情報表示装置、プラント監視情報表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、プラント内の設備の点検等の保守作業を行う際にあたり、保守作業員はプラント内を移動しながら作業を行う。
【０００３】
このとき、保守作業員がプラント内の多数の設備機器について配置や方向をすべて把握しておくことは困難なため、保守対象機器の位置と方向を簡単な映像処理により検出可能にする技術が提案されている。
【０００４】
このような技術により、保守作業員は保守対象機器の位置を容易に特定することができ、保守作業の効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、プラント内には発生したイベントにより危険が生じ、接近や接触を避けるように注意が必要な箇所があり、保守作業員に対しては上述したような保守対象機器の位置だけでなく、作業員の安全を守るための情報を提供する必要がある。
【０００７】
例えば、高電圧盤付近での作業時は、より上位の電源系統において遮断器や断路器が開いているか否か、これにより盤内の主回路が安全な状態であるか否か等、どこが安全な箇所でどこが危険で注意をしなければならない箇所であるかを、作業環境を見ただけで判断するのは困難であることが多く、注意すべきイベントが発生した箇所の情報を作業員に直感的にわかり易く提供する技術が望まれていた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、プラント内で作業をする作業員に対し、イベントが発生した箇所に関する情報を、作業員に直感的にわかり易く提供することが可能なプラント監視情報表示システム、およびプラント監視情報表示装置、プラント監視情報表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための実施形態によれば、プラント監視情報表示システムは、イベント発生情報生成部と位置特定部と映像情報生成部と表示部とを有する。イベント発生情報生成部は、プラント内の各設備装置に関するプロセスデータ現在値のデータ状態が、予め設定されたイベント発生条件に該当するときにイベント発生情報を生成する。位置特定部は、各設備装置に付設された位置情報ラベルに基づいて当該位置情報を特定する。映像情報生成部は、特定された位置情報に対応する設備装置においてイベントが発生したと判定したときには当該設備装置の形状情報を用いて、撮影されたプラントの映像情報内の該当する設備装置部分を強調する描画情報を重畳した映像情報を生成する。表示部は、生成された映像情報を表示する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態によるプラント監視情報表示システムの構成を示す全体図である。
【図２】一実施形態によるプラント監視情報表示システムに利用する監視制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】一実施形態によるプラント監視情報表示システムに利用する携帯端末の構成を示すブロック図である。
【図４】一実施形態によるプラント監視情報表示システムに利用する監視制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】一実施形態によるプラント監視情報表示システムに利用する携帯端末の動作を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態によるプラント監視情報表示システムに利用する携帯端末の表示部に拡張現実技術を用いた映像が表示された状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態として、監視対象であるプラントＸ内の機器の監視情報であるプロセスデータに基づいてプラントＸ内で接近や接触に注意すべきイベントが発生した箇所を特定し、プラントＸ内で保守作業を行う作業員が携帯する端末に当該箇所に関する情報を表示して作業員に報知するプラント監視情報表示システムについて説明する。
【００１２】
〈一実施形態によるプラント監視情報表示システムの構成〉
本発明の一実施形態によるプラント監視情報表示システムの構成について、図１を参照して説明する。
【００１３】
本実施形態によるプラント監視情報表示システム１は、プラントＸ内に設置された設備装置であるケーブル１０およびケーブル１０に接続された機器２０と、ケーブル１０に付設されたケーブル位置情報ラベル１１と、機器２０に付設された機器位置情報ラベル２１と、機器２０に接続されたプラントコントローラ（ＰＬＣ）３０と、ＰＬＣ３０に接続された監視制御装置（ＳＶＳ）４０と、監視制御装置４０にプラントネットワーク５０を介して無線通信により接続された携帯端末６０とを有する。
【００１４】
ケーブル位置情報ラベル１１および機器位置情報ラベル２１には、一次元バーコードや二次元バーコード等を利用してケーブル１０、機器２０それぞれのプラントＸ内の位置を一意に特定するための情報が、後述する携帯端末６０で読み取らせるために提示されている。
【００１５】
プラントコントローラ３０は、機器２０からプロセスデータを取得して、監視制御装置４０に送信する。プロセスデータは例えば、機器２０の電源ＯＮ／ＯＦＦ状態情報、故障状態情報、遮断器や断路器の開閉状態情報、電圧計や電流計の計測値等の監視情報である。
【００１６】
監視制御装置４０は、図２に示すように、条件データベース４１と、プロセスデータ現在値取得部４２と、プロセスデータ現在値データベース４３と、イベント発生情報生成部４４と、イベント発生情報データベース４５と、イベント発生情報送信部４６とを有する。
【００１７】
条件データベース４１は、プラントＸ内の機器２０等の各設備装置に関し、プロセスデータごとに付せられた識別情報（機器ＩＤ）や属性情報、またはこれらの組み合わせごとに、データ状態に応じて予め設定されたイベント発生条件を格納する。プロセスデータの属性情報とは、イベントの種別を示す「接近注意」や「故障中」等の情報であり、データ状態に応じたイベント発生条件とは、例えば「電源ＯＮ状態のとき」や、「プロセスデータ値が閾値x以上のとき」等の情報である。
【００１８】
プロセスデータ現在値取得部４２は、機器２０から送信された現在のプロセスデータを取得する。
【００１９】
プロセスデータ現在値データベース４３は、プロセスデータ現在値取得部４２で取得されたプロセスデータを格納する。
【００２０】
イベント発生情報生成部４４は、プロセスデータ現在値データベース４３に格納されたプロセスデータのデータ状態が、条件データベース４１に格納されたイベント発生条件に該当するときに、当該設備装置において対応する属性情報に関するイベントが発生したことを示すイベント発生情報を生成する。
【００２１】
イベント発生情報データベース４５は、イベント発生情報生成部４４で生成されたイベント発生情報を格納する。
【００２２】
イベント発生情報送信部４６は、イベント発生情報データベース４５に格納されたイベント発生情報を、携帯端末６０に送信する。
【００２３】
携帯端末６０は、図３に示すように、位置特定部としての機能を有するカメラ装置６１と、無線通信装置６２と、形状データベース６３と、映像情報生成部６４と、表示部６５とを有する。
【００２４】
カメラ装置６１は、ユーザの操作によりプラントＸ内の撮影処理を行い、ケーブル位置情報ラベル１１や機器位置情報ラベル２１のバーコードを被写体として検出したときに、これらのバーコードの映像情報を解析して当該バーコードに対応する設備装置であるケーブル１０や機器２０のプラントＸ内における位置を特定する。またカメラ装置６１は、撮影している方向を検出する機能を有する。
【００２５】
無線通信装置６２は、プラントネットワーク５０を介して監視制御装置４０と無線で通信を行う。
【００２６】
形状データベース６３は、プラントＸ内のケーブル１０や機器２０の形状情報が格納されている。
【００２７】
映像情報生成部６４は、カメラ装置６１で特定された位置に対応する各設備装置において、監視制御装置４０のイベント発生情報送信部４６から送信されたイベント発生情報によりイベントが発生したと判定したときには、形状データベース６３に格納された情報を用いて、カメラ装置６１で撮影された映像情報内の該当する設備装置部分を強調する描画情報を重畳した拡張現実技術による映像情報を生成する。
【００２８】
表示部６５は、映像情報生成部６４で生成された映像情報を表示する。
【００２９】
〈一実施形態によるプラント監視情報表示システムの動作〉
次に、本実施形態によるプラント監視情報表示システム１の動作について説明する。
【００３０】
プラントＸ内のプラントコントローラ３０では、機器２０（MCCB-a）から所定時間間隔で、機器２０のプロセスデータ（電源ＯＮ／ＯＦＦ状態、故障状態、遮断器や断路器の開閉状態情報、電圧計や電流計の計測値等）が取得され、監視制御装置４０に送信されている。これらの情報が取得されたときに監視制御装置４０で実行される処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
監視制御装置４０では、プラントコントローラ３０から送信された機器２０の現在のプロセスデータがプロセスデータ現在値取得部４２で取得され、プロセスデータ現在値データベース４３に格納される（Ｓ１）。
【００３２】
次にイベント発生情報生成部４４において、条件データベース４１から、ステップＳ１で取得されたプロセスデータの識別情報や属性情報に該当するイベント発生条件が取得される（Ｓ２）。例えば、機器２０の属性情報「接近注意」に関し、イベント発生条件「電源がＯＮ状態のとき」が取得される。
【００３３】
次にイベント発生情報生成部４４において、プロセスデータ現在値データベース４３に格納されたプロセスデータのうち、データ状態が条件データベース４１に格納されたイベント発生条件に該当するものに関し、当該設備装置においてイベントが発生したことを示すイベント発生情報が生成され、イベント発生情報データベース４５に格納される（Ｓ３）。例えば、プロセスデータ現在値データベース４３に格納されたプロセスデータ値が、条件データベース４１から取得されたイベント発生条件「電源がＯＮ状態のとき」に該当するときには、このプロセスデータに該当する属性情報に基づいて、機器２０に接近すると危険であることを示すイベント発生情報が生成され格納される。
【００３４】
このように監視制御装置４０においてイベント発生情報が随時生成され格納されている状態で、プラントＸ内の保守作業を行う作業員が、携帯端末６０のカメラ装置６１によりプラントＸ内を撮影しながらプラントＸ内を移動するときに携帯端末６０で実行される処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
作業員が携帯端末６０のカメラ装置６１でプラントＸ内を撮影しながら移動するとき、カメラ装置６１では、ケーブル位置情報ラベル１１または機器位置情報ラベル２１のバーコードが被写体として検出されたか否かが監視される（Ｓ１１）。ここでは、ケーブル１０とそれに接続された機器２０とが撮影され、ケーブル位置情報ラベル１１および機器位置情報ラベル２１のバーコードが被写体として検出されたものとする。
【００３６】
カメラ装置６１においてケーブル位置情報ラベル１１または機器位置情報ラベル２１のバーコードが被写体として検出されると（Ｓ１１の「YES」）、映像情報生成部６４において、検出されたバーコードの映像情報から、ケーブル１０や機器２０のプラントＸ内の位置が特定される。そして、これらの位置に対応するケーブル１０および機器２０に関するイベント発生情報が、監視制御装置４０のイベント発生情報データベース４５から取得される（Ｓ１２）。
【００３７】
ここでは、機器２０の電源がＯＮ状態であり、これにより「機器２０および接続されたケーブル１０への接近が危険である」というイベント発生情報が取得されたものとする。
【００３８】
次に映像情報生成部６４において、イベント発生情報が取得された機器２０およびケーブル１０に関する形状情報が形状データベース６３から取得される（Ｓ１３）。
【００３９】
さらに映像情報生成部６４では、カメラ装置６１で撮影されたプラントＸ内のケーブル１０や機器２０の映像情報に、形状データベース６３から取得された形状情報とカメラ装置６１の撮影方向情報とを用いて、該当する機器２０とケーブル１０の周辺部分を接近注意エリアとして強調する描画情報を重畳した拡張現実技術による映像情報が生成され、表示部６５に表示される（Ｓ１４）。
【００４０】
生成された映像情報が表示部６５に表示されたときの携帯端末６０の一例を、図６に示す。図６では、携帯端末６０の表示部６５に、カメラ装置６１で撮影されたプラントＸ内のケーブル１０や機器２０の映像情報に、これらに対してイベント発生情報が送信されたことによりエリアＡ、およびエリアＢが接近注意エリアとして強調された描画情報が重畳されて表示された状態を示す。これらのエリアは、イベント発生情報ごとや危険の度合いに応じて異なる色を付して表示するようにしてもよい。例えば、注意すべきエリアは赤で表示し、安全なエリアは緑で表示するようにしてもよい。
【００４１】
このように撮影されたプラントＸ内の映像情報に危険であり接近、接触に注意すべきエリアが強調された映像情報が携帯端末６０に表示されることにより、プラントＸ内を移動する作業員はそれぞれの機器の状態（電源状態、メータの測定値等）を逐次確認することなく、直感的に注意すべき箇所を把握することができる。
【００４２】
また、このように表示が行われた後、作業員により該当する機器に対して保守作業が行われたことによりイベント発生状態が解消されイベント発生情報が取得されなくなったとき、例えば機器２０の電源がＯＦＦ状態にされ正常状態になったときには、保守作業後のプロセスデータが当該機器２０から取得されることにより注意すべきエリアとして強調した描画情報の重畳が解除され、安全なエリアであることを示す映像情報に切り替えられる。このように切り替えられることにより、作業員は自身で行った作業により機器２０が所望の状態に確実に切り替わったことを確認することができる。
【００４３】
本実施形態においてはイベント発生情報として、機器２０の電源がＯＮ状態であることにより機器２０とケーブル１０の周辺が接近注意エリアとして表示される場合について説明したが、例えば、プラント内の機器の計測値が予め設定された閾値以上であることが検出され当該機器への接触が危険であるときや、故障状態状態であり作業員に修復作業を実行させることが必要なときに、携帯端末の画面上の該当する機器部分が強調して表示されるようにしてもよい。また、プラント内の装置の複数のデータ状態に基づく条件、例えば「電源がＯＮ状態」であるとともに「プロセスデータ値が閾値x以上」であるとき（ａｎｄ条件）、または、「プロセスデータ値が閾値x以上」であるかまたは「プロセスデータ値が閾値ｙ以下」であるとき（ｏｒ条件）を、イベント発生条件として設定してもよい。またこの閾値は、所定時間における相対的な変化量であってもよい。
【００４４】
また本実施形態においては、位置情報ラベルでバーコードを利用してプラントＸ内の位置を特定する場合について説明したが、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）を利用したタグを位置情報ラベルに付しておき、これを用いて位置を識別するようにしてもよい。この場合、携帯端末６０にＲＦＩＤ読み取り機能を搭載しておき、これによりＲＦＩＤタグから位置情報を受信して当該設備装置の位置を特定する。
【００４５】
また、携帯端末６０の表示部６５に表示される映像情報内の強調された表示エリアには、色による表示だけでなく、予め設定された注意を促すための印（例えば「！」マーク）やオブジェクト情報を重畳して表示させるようにしてもよい。
【００４６】
また、危険状態にある装置から電波が発信されるように設定しておくとともに携帯端末６０に当該電波を受信する機能を搭載しておくことで、危険であり注意を要する状態にある箇所に作業員が近づいたと判断されたときには、携帯端末から警報音を鳴動させたり携帯端末を振動させたりすることで、さらに確実に作業員に危険であることを報知するようにしてもよい。
【００４７】
また、本実施形態においては監視制御装置４０内の条件データベース４１およびイベント発生情報データベース４５が監視制御装置４０内にある場合について説明したが、監視制御装置４０に接続された外部の記憶装置にこれらのデータベースを記憶しておき、都度必要な情報を監視制御装置４０で取得して用いるようにしてもよい。
【００４８】
また本実施形態においては監視制御装置においてプロセスデータを取得してイベント発生情報を生成する場合について説明したが、これらの機能を携帯端末に搭載し、携帯端末で実行するようにしてもよい。
【００４９】
また本実施形態においては作業員が所持する携帯端末にカメラ装置、表示装置が搭載された場合について説明したが、これらの装置をヘッドマウントディスプレイに搭載し、作業員が手を使わずに注意すべき箇所が強調された映像を視認可能とし、保守作業の効率を向上させるようにしてもよい。
【００５０】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１…プラント監視情報表示システム
１０…ケーブル
１１…ケーブル位置情報ラベル
２０…機器
２１…機器位置情報ラベル
３０…プラントコントローラ（ＰＬＣ）
４０…監視制御装置
４１…条件データベース
４２…プロセスデータ現在値取得部
４３…プロセスデータ現在値データベース
４４…イベント発生情報生成部
４５…イベント発生情報データベース
４６…イベント発生情報送信部
５０…プラントネットワーク
６０…携帯端末
６１…カメラ装置
６２…無線通信装置
６３…形状データベース
６４…映像情報生成部
６５…表示部
【図１】
2013117812.tif 000003
【図２】
2013117812.tif 000004
【図３】
2013117812.tif 000005
【図４】
2013117812.tif 000006
【図５】
2013117812.tif 000007
【図６】
2013117812.tif 000008